HIV (Human Immunodeficiency Virus) ist eine Infektion, von der in den Vereinigten Staaten schätzungsweise 1,2 Millionen Menschen betroffen sind.
Die Infektion ist sehr schwer zu behandeln, da das Virus seine genetischen Informationen mit den genetischen Informationen einer Art weißer Blutkörperchen namens CD4-Zellen kombiniert. HIV kann sich ohne Behandlung weiter vermehren und täglich mehr als 10 Milliarden neue Viruspartikel erzeugen.
HIV hat drei Hauptstadien:
- Akutes HIV. In Ihrem Blut ist eine große Menge HIV vorhanden. Manche Menschen entwickeln grippeähnliche Symptome wie Schüttelfrost, Fieber und Halsschmerzen. Es tritt etwa 2 bis 4 Wochen nach der Exposition auf.
- Chronisches HIV. Nachdem die akuten Symptome abgeklungen sind, treten Sie in das chronische Stadium ein, in dem sich HIV in geringen Mengen vermehrt. In diesem Stadium sind Sie noch ansteckend, haben aber möglicherweise keine Symptome.
- AIDS. AIDS ist das letzte Stadium von HIV und beeinträchtigt Ihr Immunsystem erheblich. Es zeichnet sich durch eine CD4-Zahl von unter 200 Zellen pro Kubikmillimeter Blut aus.
Der Replikationszyklus oder Lebenszyklus von HIV kann in sieben Phasen unterteilt werden. Medikamente zur Behandlung von HIV unterbrechen eine der sieben Phasen des HIV-Lebenszyklus.
In einer aktiv infizierten Zelle dauert der gesamte Lebenszyklus nur 1 bis 2 Tage. Einige Zellen können jedoch latent infiziert werden, was bedeutet, dass HIV möglicherweise jahrelang in ihnen vorhanden sein kann, ohne neue Viruspartikel zu produzieren. Diese Zellen können jederzeit aktiviert werden und mit der Produktion von Viren beginnen.
In diesem Artikel erklären wir, was in jeder der sieben Phasen des HIV-Lebenszyklus passiert und wie Medikamente diese Prozesse unterbrechen.
1. Bindung
HIV gehört zu einer Gruppe von Viren, die Retroviren genannt werden. Diese Viren sind
In der ersten Phase des HIV-Lebenszyklus bindet das Virus an Rezeptoren auf der Oberfläche von CD4-Zellen. CD4-Zellen, auch T-Helferzellen genannt, sind eine Art weißer Blutkörperchen, die andere Immunzellen darauf aufmerksam machen, dass in Ihrem Körper eine Infektion vorliegt.
2. Fusion
HIV ist ein umhülltes Virus, was bedeutet, dass seine genetischen Informationen sowohl durch eine Proteinhülle als auch durch eine Lipidschicht, die sogenannte Hülle, geschützt sind.
Sobald HIV an Rezeptoren auf CD4-Zellen bindet, initiiert es mithilfe eines sogenannten Glykoproteins die Fusion seiner Hülle mit der Membran der CD4-Zelle
Durch die Fusion mit der Membran Ihrer CD4-Zellen kann das Virus in die Zelle eindringen.
3. Reverse Transkription
Reverse Transkription ist ein Prozess, bei dem genetische Informationen in Form von RNA in DNA umgewandelt werden. RNA und DNA enthalten ähnliche genetische Informationen, unterscheiden sich jedoch strukturell. RNA besteht typischerweise aus einer langen Kette genetischer Informationen, während DNA aus einem Doppelstrang besteht.
Das Virus wandelt seine RNA in DNA um, indem es ein Enzym namens Reverse Transkriptase freisetzt. Durch diesen Prozess gelangen die genetischen Informationen des Virus in den Zellkern Ihrer CD4-Zelle.
4. Integration
Sobald HIV seine RNA in DNA umgewandelt hat, setzt es im Kern Ihrer CD4-Zelle ein weiteres Enzym namens Integrase frei. Das Virus verwendet dieses Enzym, um seine DNA mit der DNA Ihrer CD4-Zelle zu verbinden.
Zu diesem Zeitpunkt gilt die Infektion noch als latent und ist selbst mit empfindlichen Labortests schwer zu erkennen.
5. Replikation
Da HIV nun in die DNA Ihrer CD4-Zelle integriert ist, kann es die Maschinerie dieser Zelle nutzen, um virale Proteine ​​zu erzeugen. In dieser Zeit kann es auch mehr von seinem Erbgut (RNA) produzieren. Diese beiden Dinge ermöglichen es ihm, mehr Viruspartikel zu erzeugen.
6. Montage
In der Montagephase werden neue HIV-Proteine ​​und RNA an den Rand Ihrer CD4-Zelle geschickt und werden zu unreifem HIV. Diese Viren sind in ihrer jetzigen Form nicht infektiös.
7. Knospen
Während der Knospungsphase verdrängen die unreifen Viren Ihre CD4-Zelle. Anschließend setzen sie ein Enzym namens Protease frei, das Proteine ​​im Virus modifiziert und eine reife und infektiöse Version erzeugt.
Gezielte antiretrovirale Medikamente für jedes Stadium
Die Hauptziele der antiretroviralen Therapie bestehen darin, die Vermehrung von HIV zu verhindern und Ihre Viruslast so weit zu unterdrücken, dass sie nicht mehr nachweisbar ist.
Antiretrovirale Medikamente werden in sieben Medikamentenklassen eingeteilt, je nachdem, welchen Teil des HIV-Lebenszyklus sie unterbrechen. Bei der antiretroviralen Therapie kommen mindestens zwei unterschiedliche Wirkstoffklassen zum Einsatz. Jedes Medikament enthält normalerweise zwei oder drei der Wirkstoffe.
Virostatika im Bindungsstadium
CCR5-Antagonisten
CCR5-Antagonisten blockieren den CCR5-Korezeptor auf der Oberfläche Ihrer CD4-Zellen, um die Bindungsphase zu unterbrechen. CCR5 ist der primäre Korezeptor, der vom GP120-Glykoprotein auf der Oberfläche von HIV verwendet wird, um in Ihre Zellen einzudringen.
Ein Korezeptor ist ein bestimmter Rezeptortyp, den das Virus benötigt, um in eine Zelle einzudringen.
Post-Attachment-Inhibitoren
Post-Attachment-Inhibitoren binden an die Rezeptoren auf CD4-Zellen. Diese Aktivität blockiert die Bindung von HIV an zwei Arten von Korezeptoren namens CCR5 und CXCR4 und verhindert, dass das Virus während der Bindungsphase in Ihre CD4-Zellen eindringt.
Virostatika im Fusionsstadium
Fusionshemmer
Fusionshemmer blockieren die Fähigkeit der HIV-Hülle, sich mit der Membran einer CD4-Zelle zu verbinden. Diese Aktion verhindert, dass das Virus in Ihre Zellen eindringt.
Virostatika im Reverse-Transkriptionsstadium
Nukleosidische Reverse-Transkriptase-Inhibitoren (NRTIs)
NRTIs verhindern, dass HIV das Reverse-Transkriptase-Enzym zur Replikation nutzt. Reverse Transkriptase ermöglicht es dem Virus, in der Reverse-Transkriptionsphase seines Lebenszyklus seine RNA in DNA umzuwandeln. Das Medikament verhindert, dass das Virus seine RNA korrekt in DNA kopiert.
Nicht-nukleosidische Reverse-Transkriptase-Inhibitoren (NNRTIs)
NNRTIs deaktivieren ein Schlüsselprotein, das HIV zur Replikation verwendet. Sie wirken ähnlich wie NRTIs, indem sie die Vermehrung des Virus verhindern.
Virostatika im Integrationsstadium
Integrase-Strangtransfer-Inhibitoren
Integrase-Strangtransferinhibitoren blockieren das Enzym Integrase, das HIV verwendet, um während der Integrationsphase seine revers transkribierte DNA mit der DNA Ihrer Zelle zu kombinieren.
Virostatika im Anfangsstadium
Proteaseinhibitoren
Proteaseinhibitoren blockieren das Enzym Protease während der Knospungsphase. Protease ist ein Enzym, das es unreifen HIV-Viren ermöglicht, zu reifen Viren zu werden, die andere CD4-Zellen infizieren können.
HIV repliziert sich, indem es seine genetischen Informationen mit den genetischen Informationen Ihrer weißen CD4-Blutkörperchen kombiniert.
Der Replikationsprozess oder HIV-Lebenszyklus besteht aus sieben Phasen.
Die antiretrovirale Therapie umfasst Medikamente aus mindestens zwei Arten von Medikamentenklassen. Jede Medikamentenklasse verhindert die Replikation des Virus, indem sie einen bestimmten Teil des HIV-Lebenszyklus hemmt.
